Контрольная точка веретена


Контрольная точка веретена, также известная как переход от метафазы к анафазе, контрольная точка сборки веретена (SAC), контрольная точка метафазы или митотическая контрольная точка, представляет собой контрольную точку клеточного цикла во время митоза или мейоза, которая предотвращает разделение дуплицированных хромосом (анафазу) до тех пор, пока каждая хромосома не будет должным образом прикреплена к веретену. Для достижения правильной сегрегации две кинетохоры на сестринских хроматидах должны быть прикреплены к противоположным полюсам веретена (биполярная ориентация)[1]. Только такой способ прикрепления гарантирует, что каждая дочерняя клетка получит одну копию хромосомы. Определяющей биохимической особенностью этой контрольной точки является стимуляция комплекса, способствующего анафазе, комплексами M-фазы циклин-CDK, что, в свою очередь, вызывает протеолитическую деструкцию циклинов и белков, удерживающих вместе сестринские хроматиды[2].

Начало метафазы характеризуется соединением микротрубочек с кинетохорами хромосом, а также выстраиванием хромосом в середине клетки. Каждая хроматида имеет свою собственную кинетохору, и все микротрубочки, связанные с кинетохорами сестринских хроматид, расходятся от противоположных полюсов клетки. Эти микротрубочки притягивают хромосомы к противоположным концам клеток, в то время как сцепление между сестринскими хроматидами противодействует этой силе.

При переходе от метафазы к анафазе эта связь между сестринскими хроматидами разрушается, и разделенные хроматиды вытягиваются к противоположным сторонам клетки с помощью микротрубочек веретена. Хроматиды далее разделяются физическим движением самих полюсов веретена. Преждевременная диссоциация хроматид может привести к неправильной сегрегации хромосом и анеуплоидии в дочерних клетках. Таким образом, задача контрольной точки веретена состоит в том, чтобы предотвратить этот переход в анафазу до тех пор, пока хромосомы не будут должным образом прикреплены, прежде чем сестринские хроматиды разделятся.

Чтобы сохранить идентичность клетки и её правильное функционирование, необходимо поддерживать соответствующее количество хромосом после каждого клеточного деления. Ошибка в создании дочерних клеток с меньшим или большим числом хромосом, чем ожидалось (ситуация, называемая анеуплоидией), может в лучшем случае привести к гибели клетки или, наоборот, может привести к катастрофическим фенотипическим результатам[3][4]. Примеры включают: